平煤四矿丁5,6煤层冲击动力灾害危险区域划分的研究

为了进一步研究和评价矿井冲击地压特征,结合平煤四矿丁5,6煤层阐述了煤岩冲击倾向性测试方法、测试过程及测试结果,根据测试结果在丁5,6煤层中选取了一些特征点,结合开采条件对这些特征点进行赋值,最后运用科学绘图软件绘制了丁5,6冲击动力灾害危险区域划分图,从图中可看出大部分区域为弱冲击倾向,在西翼19160和19180间的窄煤柱区域由于受到两侧采空影响,应力集中很高,具有强冲击倾向,在煤层合并线及煤柱拐角处以及上山煤柱边缘具有中等冲击倾向,为矿井制定有针对性的防治措施提供了参考依据.     

深井大断面交岔点变形机理及稳定性控制研究

为解决夹河煤矿深部大断面3号交岔点难以支护的问题,分析可知3号交岔点变形破坏的主要原因是高地应力、开挖扰动以及支护体和围岩强度与结构的不耦合,据此提出了锚网喷+锚索+底角锚杆+中间岩柱双控锚索的耦合支护技术,现场应用表明:采用锚网索耦合支护技术后3号交岔点顶底板最大移近量为69 mm,两帮最大移近量为45 mm,3号交岔点变形得到了有效控制。     

煤柱稳定性的微震监测研究

 为了监测李雅庄煤矿深部采区采场及覆岩运动,建立了SOS监测系统,采用“D值理论”方法,在李雅庄煤矿深部采区布设11个监测台站,给出了井下波速测定方法,对李雅庄煤矿深部采区工作面覆岩运动进行研究,发现受采动影响工作面煤柱及覆岩在高应力作用下,发生大量微震事件,煤柱表现出不稳定性。根据覆岩的层状结构建立了煤柱及其顶板覆岩的力学模型,分析了煤柱覆岩破坏的机理。利用微震系统监测煤柱及顶底板岩层活动,为煤柱的稳定性进行了评价。     

沙吉海煤矿弱胶结膨胀性软岩巷道大变形控制对策

针对沙吉海煤矿弱胶结膨胀性软岩巷道开挖后出现冒顶、溃帮和底鼓等严重大变形现象,巷道难以维护的问题,采用X-ray衍射、SEM扫描、物理力学试验和吸水软化试验等方法,研究了弱胶结膨胀性软岩特性;结合现场实际对巷道变形破坏机理进行研究。结果表明:围岩的胶结程度差、膨胀性强、支护强度低,在剧烈开挖扰动作用下传统锚杆索支护与围岩变形不协调,不能充分发挥围岩自身承载能力,是弱胶结膨胀性软岩巷道破坏的主要原因。基于此,采用提高围岩自身承载能力、让压吸能、及时封闭、隔水加固的理念和以恒阻大变形为核心的让压吸能支护原理,提出恒阻大变形锚杆+钢筋网+混凝土喷层+恒阻大变形锚索+底角注浆锚管的支护方案,现场监测表明新支护较好地控制了弱胶结膨胀性围岩变形,应用效果良好。     

深井大断面切眼稳定性控制技术研究

针对张小楼煤矿深部大断面切眼围岩变形大、支护体破坏严重问题,通过现场调研和分析,认为在埋深大、高地应力、围岩裂隙发育等条件的影响下,原支护不能适应围岩大变形的特点,巷道关键部位出现破坏,进而削弱支护系统的整体功能。针对这一问题,采用软岩耦合支护思想,对切眼采用锚网-围岩以及锚索-关键部位的耦合支护方式,实现了支护体与围岩在强度、刚度和结构上的耦合,从而达到控制切眼稳定的目的。通过现场实践检测,表明耦合支护对深部高应力大断面巷道能够起到较好的支护效果。     

深井高应力强膨胀软岩泵房硐室群稳定性控制对策

针对传统布置形式下泵房硐室群各关键部位的破坏,对其原因及主控因素进行分析,并提出相应的稳定性控制对策。结果表明:布置形式、埋深大、地应力高、特别是高的水平构造应力以及围岩黏土矿物含量高是传统布置形式下硐室群出现大变形破坏的主控因素;采用泵房硐室群集约化设计技术,结合锚网索+桁架+底角注浆锚管的耦合支护技术的综合应用,有效削减了硐室围岩的应力集中程度,提高了整体稳定性,有效控制了硐室群围岩稳定性。上述技术在孔庄矿-1020水平泵房硐室群支护工程中进行了现场应用,监测数据显示,控制效果良好。     

锚杆长期拉拔荷载下岩体内部应变时空演化特征

锚固岩体的长期强度是围岩稳定性控制的基本依据和研究热点。以岩锚复合结构为研究对象，运用预埋应变技术，通过全长时效方程黏结锚杆在长期荷载下的拉拔蠕变试验，研究了锚固体内部应变的时空演化规律。通过对比提出多项式作为拉拔蠕变时效方程的理论依据。研究结果表明：岩锚复合体的内部蠕变曲线不是单调递增，而是存在多个峰值；随着时间延伸，荷载对锚固段不同部位应变发展趋势的影响也不同，具体表现为加载初期锚固前端应变响应积极，随着时间推移，锚固末端应变与前端趋于一致；锚固段的同一部位轴向应变一般大于横向应变；相比伯格斯模型，多项式时效方程能更好地描述岩锚复合体锚固段的蠕变过程。研究结果可以为锚固工程稳定性控制提供理论依据。     

红阳三矿深部回采巷道底鼓控制技术研究

文章以红阳三矿西一708工作面运输斜巷为研究对象,从工程地质和采掘条件方面分析了红阳三矿深部回采巷道发生底鼓的原因,研究采用"锚杆锚索联合支护顶板和两帮+底角锚杆和底板锚杆加固底板"对巷道顶板、两帮、底板进行同时加固,提高了巷道围岩体强度和自身承载能力,有效地控制底鼓的发生。     

锚杆长期拉拔荷载下岩体内部应变时空演化特征

锚固岩体的长期强度是围岩稳定性控制的基本依据和研究热点。以岩锚复合结构为研究对象，运用预埋应变技术，通过全长时效方程黏结锚杆在长期荷载下的拉拔蠕变试验，研究了锚固体内部应变的时空演化规律。通过对比提出多项式作为拉拔蠕变时效方程的理论依据。研究结果表明：岩锚复合体的内部蠕变曲线不是单调递增，而是存在多个峰值；随着时间延伸，荷载对锚固段不同部位应变发展趋势的影响也不同，具体表现为加载初期锚固前端应变响应积极，随着时间推移，锚固末端应变与前端趋于一致；锚固段的同一部位轴向应变一般大于横向应变；相比伯格斯模型，多项式时效方程能更好地描述岩锚复合体锚固段的蠕变过程。研究结果可以为锚固工程稳定性控制提供理论依据。